FR2903917A1

FR2903917A1 - Air intake filter for internal combustion engine e.g. car engine, has arms and valve allowing movement of frame in longitudinal translation on bottom of housing between compression configuration of sealing device and rest configuration

Info

Publication number: FR2903917A1
Application number: FR0606611A
Authority: FR
Inventors: Stephane Valentin
Original assignee: MGI Coutier SA
Current assignee: Akwel SA
Priority date: 2006-07-20
Filing date: 2006-07-20
Publication date: 2008-01-25
Anticipated expiration: 2026-07-20
Also published as: FR2903917B1

Abstract

The filter has a filter housing (1) with a side opening to receive a receptacle (7) of a parallelepiped shaped interchangeable filter cartridge (8). Lower longitudinal edges of receptacle provide pins (12) of disposition and height as that of guide ramps (11) of a support frame (10). Terminal arms, a valve, a parallel lower wall and a wall allow movement of the frame in longitudinal translation on a bottom of the housing between a compression configuration of a sealing device (9) and a rest configuration in which the pins are in support at the top of the ramps and on the frame, respectively.

Description

1 La présente invention concerne un filtre d'admission d'air notammentThe present invention relates to an air intake filter in particular

pour un moteur à combustion interne, tel qu'un moteur d'automobile. En général, un tel filtre d'admission d'air comprend un boîtier de filtre constitué d'une partie inférieure avec un conduit d'admission d'air à filtrer, et d'une partie supérieure comportant un conduit de sortie d'air filtré. A l'intérieur du boîtier est placé un média filtrant qui sert à "purifier" l'air aspiré de l'extérieur. Les deux parties du boîtier, désignées aussi comme cuve pour la partie inférieure et comme couvercle pour la partie supérieure, sont habituellement maintenues assemblées l'une contre l'autre au moyen de vis ou par des organes d'attache métalliques ou en matière plastique. Dans certains cas, l'accessibilité au média filtrant pour son démontage et son remplacement n'est pas aisée, voir même est impossible. Il est alors nécessaire de prévoir un système différent, en particulier un filtre dont le boîtier présente, dans sa partie inférieure, une ouverture latérale prévue pour recevoir une cartouche filtrante interchangeable plate, qui peut être ainsi extraite latéralement. Cette conception, désignée comme "filtre à tiroir", facilite le remplacement du média filtrant. La cartouche interchangeable d'un tel filtre comporte un joint d'étanchéité disposé sur son pourtour, qui est apte à assurer une étanchéité avec un rebord interne du boîtier de filtre. Les parois latérales du boîtier de filtre comportent souvent des saillies ou nervures de guidage en translation inclinées de manière à assurer une compression du joint d'étanchéité de la cartouche filtrante contre le rebord du boîtier de filtre. A titre d'exemple d'un tel filtre d'admission d'air, on peut citer les documents de brevet DE 25 12 724 ou US 5 030 264. Ces solutions connues présentent l'inconvénient de nécessiter des efforts élevés et inégalement répartis pour la compression du joint d'étanchéité de la cartouche filtrante, de sorte que ce dernier est rapidement détérioré. for an internal combustion engine, such as an automobile engine. In general, such an air intake filter comprises a filter housing consisting of a lower part with an air intake duct to be filtered, and an upper part comprising a filtered air outlet duct. . Inside the casing is placed a filter medium which serves to "purify" the air sucked from the outside. The two housing parts, also referred to as bottom tank and top lid, are usually held together by means of screws or by metal or plastic fasteners. In some cases, accessibility to the filter media for disassembly and replacement is not easy, or even impossible. It is then necessary to provide a different system, in particular a filter whose housing has, in its lower part, a lateral opening designed to receive a flat interchangeable filter cartridge, which can be extracted laterally. This design, designated as a "drawer filter", facilitates the replacement of the filter media. The interchangeable cartridge of such a filter comprises a seal disposed on its periphery, which is adapted to seal with an inner rim of the filter housing. The side walls of the filter housing often have translational guide projections or ribs inclined so as to compress the seal of the filter cartridge against the rim of the filter housing. As an example of such an air intake filter, patent documents DE 25 12 724 or US 5,030,264 may be mentioned. These known solutions have the drawback of requiring high and unequally distributed forces for the compression of the seal of the filter cartridge, so that the latter is quickly deteriorated.

La présente invention vise à éviter ces inconvénients en fournissant un filtre d'admission d'air dans lequel, en configuration de fonctionnement, le joint d'étanchéité de la cartouche filtrante est comprimé de façon homogène et sans grand effort. A cet effet, l'invention a pour objet un filtre d'admission d'air tel que présenté ci-dessus, dans lequel un cadre de support de la cartouche filtrante est disposé au fond du boîtier de filtre et présente, sur ses cotés longitudinaux, 2903917 2 une pluralité d'éléments saillant en hauteur, répartis symétriquement et de mêmes orientation et inclinaison de manière à former des rampes de guidage en translation altitudinale de la cartouche, des bords longitudinaux inférieurs de la cartouche, ou d'un réceptacle de celle-ci, étant pourvus d'ergots d'appui sur 5 les rampes de guidage du cadre de support et de hauteur au moins équivalente à ces dernières, et dans lequel sont prévus des moyens de déplacement du cadre de support, en translation longitudinale sur le fond du boîtier de filtre entre - une configuration de compression du joint d'étanchéité dans 10 laquelle les ergots d'appui de la cartouche ou de son réceptacle sont en appui au sommet des rampes de guidage du cadre de support, et - une configuration de repos dans laquelle les ergots d'appui de la cartouche ou de son réceptacle sont en appui sur le cadre de support même. Ainsi, les efforts de compression du joint d'étanchéité de la 15 cartouche filtrante sont exercés par un cadre de support de cartouche et uniformément répartis sur le pourtour de la cartouche, donc sur le joint. L'extraction ou l'introduction de la cartouche dans le boîtier est aisée, sans frottement du joint, car le joint n'est pas comprimé en configuration de repos. Dans une forme de réalisation de l'invention, un capot d'obturation 20 de l'ouverture latérale du boîtier de filtre comporte des bras terminaux prévus pour enserrer les extrémités du cadre de support au moyen de parois intérieures parallèles destinées à venir en appui contre des parois complémentaires présentes aux extrémités du cadre de support, lesdites parois d'appui étant inclinées de telle sorte qu'un mouvement, respectivement, de 25 fermeture ou d'ouverture du boîtier de filtre par ledit capot s'accompagne d'un déplacement longitudinal du cadre de support vers la configuration, respectivement, de compression ou de repos. Ainsi, le seul mouvement de fermeture ou d'ouverture par translation latérale du capot entraîne un déplacement longitudinal du cadre de 30 support de la cartouche, laquelle s'élève ou s'abaisse dans le boîtier de filtre en comprimant ou en libérant son joint d'étanchéité. Le sommet des rampes de guidage du cadre de support comporte avantageusement un méplat de préférence avec des crans pour le maintien en position des ergots d'appui de la cartouche ou de son réceptacle, donc le 35 maintien d'un effort de compression constant du joint. The present invention aims to avoid these drawbacks by providing an air intake filter in which, in the operating configuration, the seal of the filter cartridge is compressed homogeneously and without great effort. For this purpose, the subject of the invention is an air intake filter as presented above, in which a support frame for the filter cartridge is disposed at the bottom of the filter housing and has on its longitudinal sides , 2903917 2 a plurality of elements protruding in height, symmetrically distributed and of the same orientation and inclination so as to form guide rails in altitudinal translation of the cartridge, the lower longitudinal edges of the cartridge, or a receptacle of the , being provided with bearing lugs on the guide rails of the support frame and height at least equivalent to the latter, and in which are provided means for moving the support frame, in longitudinal translation on the bottom of the filter housing between - a compression configuration of the seal in which the support pins of the cartridge or its receptacle are supported at the top of the guide rails the support frame, and - a rest configuration in which the support pins of the cartridge or its receptacle are supported on the support frame itself. Thus, the compressive forces of the seal of the filter cartridge are exerted by a cartridge support frame and uniformly distributed around the periphery of the cartridge, thus on the seal. The extraction or insertion of the cartridge into the housing is easy, without friction of the seal, because the seal is not compressed in the rest configuration. In one embodiment of the invention, a closure cap 20 of the lateral opening of the filter housing has end arms provided for gripping the ends of the support frame by means of parallel inner walls intended to abut against complementary walls present at the ends of the support frame, said support walls being inclined so that a movement, respectively, closing or opening of the filter housing by said cover is accompanied by a longitudinal displacement from the support frame to the configuration, respectively, compression or rest. Thus, the only closing or opening movement by lateral translation of the cover causes a longitudinal displacement of the support frame of the cartridge, which rises or falls in the filter housing by compressing or releasing its gasket. sealing. The top of the guide rails of the support frame advantageously comprises a flat preferably with notches for holding in position the support pins of the cartridge or its receptacle, thus maintaining a constant compression force of the seal. .

2903917 3 Selon une possibilité, une extrémité du cadre de support présente un cran de retenue apte, en position de repos du cadre de support, à s'accrocher sur un téton de retenue prévu sur une paroi latérale intérieure du boîtier de filtre, afin d'empêcher que le cadre de support soit 5 malencontreusement entraîné lors de l'extraction de la cartouche hors du boîtier de filtre. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit en référence au dessin schématique annexé représentant un exemple de réalisation de ce filtre d'admission d'air.According to one possibility, one end of the support frame has a retaining catch adapted, in the rest position of the support frame, to hook on a retaining pin provided on an inner side wall of the filter housing, in order to prevent the support frame from being inadvertently driven when the cartridge is removed from the filter housing. The invention will be better understood on reading the description which follows with reference to the attached schematic drawing showing an embodiment of this air intake filter.

10 La figure 1 est une vue en perspective d'un boîtier de filtre d'admission d'air selon l'invention en configuration de fonctionnement. La figure 2 est une vue en perspective du boîtier de la figure 1 en configuration ouverte pour le remplacement d'une cartouche filtrante. La figure 3 est une vue en perspective d'une partie inférieure du 15 boîtier. La figure 4 montre la partie inférieure de boîtier de la figure 3 en vue de dessus. La figure 5 est une vue écorchée du boîtier de la figure 1 en configuration de fonctionnement.Figure 1 is a perspective view of an air intake filter housing according to the invention in an operating configuration. Figure 2 is a perspective view of the housing of Figure 1 in an open configuration for the replacement of a filter cartridge. Figure 3 is a perspective view of a lower portion of the housing. Figure 4 shows the lower housing portion of Figure 3 in top view. Figure 5 is a cutaway view of the housing of Figure 1 in the operating configuration.

20 La figure 1 représente un filtre d'admission d'air pour un moteur à combustion interne. Ce filtre comporte un boîtier de filtre 1 constitué d'une partie inférieure, dite cuve 2, avec un conduit 3 d'admission d'air à filtrer, et d'une partie supérieure formant un couvercle de boîtier 4 et comportant un conduit 5 de sortie d'air filtré. La cuve 2 du boîtier 1 présente aussi une 25 ouverture latérale obturée par un capot 6. Comme indiqué sur la figure 2, l'ouverture latérale de la cuve 2 est prévue pour recevoir, mobile en translation latérale, un réceptacle 7 pour une cartouche filtrante interchangeable 8 de forme générale parallélépipédique, allongée et plate.Figure 1 shows an air intake filter for an internal combustion engine. This filter comprises a filter housing 1 consisting of a lower part, called tank 2, with an air intake duct 3 to be filtered, and an upper part forming a housing cover 4 and comprising a duct 5 of filtered air outlet. The vessel 2 of the housing 1 also has a lateral opening closed by a hood 6. As shown in FIG. 2, the lateral opening of the vessel 2 is designed to receive, in lateral translation, a receptacle 7 for a filter cartridge. interchangeable 8 of parallelepipedal general shape, elongate and flat.

30 Durant le fonctionnement du filtre, la cartouche 8 est ainsi traversée de part en part par de l'air provenant du conduit 3 d'admission d'air à filtrer de la cuve 2 et se dirigeant vers le conduit 5 de sortie d'air filtré du couvercle 4. La cartouche filtrante 8 logée dans son réceptacle 7 comporte, en partie supérieure sur son pourtour, un joint d'étanchéité 9 destiné à venir en 35 appui contre un rebord inférieur du couvercle de boîtier 4.During the operation of the filter, the cartridge 8 is thus traversed from one side by the air coming from the air intake duct 3 to be filtered from the tank 2 and directed towards the air outlet duct 5 4. The filter cartridge 8 housed in its receptacle 7 has, in its upper part around its periphery, a seal 9 intended to bear against a lower rim of the housing cover 4.

2903917 4 La figure 3 montre qu'un cadre 10 de support du réceptacle 7 de la cartouche filtrante 8 est disposé au fond de la cuve 2 ; il s'agit d'une pièce en forme de parallélépipède creux de même largeur mais de longueur sensiblement inférieure au fond de la cuve 2 et qui, en place au fond de la 5 cuve 2, entoure l'embouchure du conduit d'admission 3 dans la cuve 2. Le cadre de support 10 présente aussi sur ses côtés longitudinaux 10a une pluralité d'éléments saillant en hauteur, répartis symétriquement et tous de mêmes orientation et inclinaison de manière à former des rampes 11 de guidage en translation altitudinale de la cartouche 8.Figure 3 shows that a support frame 10 of the receptacle 7 of the filter cartridge 8 is disposed at the bottom of the tank 2; it is a hollow parallelepiped shaped piece of the same width but of substantially less length than the bottom of the tank 2 and which, in place at the bottom of the tank 2, surrounds the mouth of the intake duct 3 in the tank 2. The support frame 10 also has on its longitudinal sides 10a a plurality of elements protruding in height, distributed symmetrically and all of the same orientation and inclination so as to form ramps 11 for guiding altitudinal translation of the cartridge 8.

10 Les bords longitudinaux inférieurs 7a du réceptacle 7 sont pourvus d'ergots 12 de même disposition et hauteur que les rampes de guidage 11 du cadre de support 10 et prévus pour venir en appui soit sur les rampes 11, soit sur le cadre 10 même. La figure 4 montre que le capot 6 d'obturation de l'ouverture 15 latérale de la cuve 2 comporte des bras terminaux 18 prévus pour enserrer les extrémités du cadre de support 10 au moyen de parois intérieures parallèles 13, inclinées par rapport aux axes longitudinal et latéral de la cuve 2, et destinées à venir en appui contre des parois complémentaires 14 présentes aux extrémités du cadre de support 10.The lower longitudinal edges 7a of the receptacle 7 are provided with lugs 12 of the same arrangement and height as the guide ramps 11 of the support frame 10 and provided to bear either on the ramps 11 or on the frame 10 itself. FIG. 4 shows that the closing cap 6 of the lateral opening 15 of the tank 2 comprises end arms 18 designed to grip the ends of the support frame 10 by means of parallel inner walls 13, inclined with respect to the longitudinal axes and side of the tank 2, and intended to bear against complementary walls 14 present at the ends of the support frame 10.

20 Ainsi, les bras terminaux 18 du capot 6 forment, du fait de l'inclinaison des parois d'appui 13 et 14, des coins de déplacement du cadre de support 10 en translation longitudinale sur le fond de la cuve 2, lors d'un mouvement latéral, respectivement, de fermeture ou d'ouverture de la cuve 2 par le déplacement du capot 6.Thus, the end arms 18 of the cover 6 form, due to the inclination of the support walls 13 and 14, the displacement wedges of the support frame 10 in longitudinal translation on the bottom of the tank 2, when a lateral movement, respectively, closing or opening of the tank 2 by moving the cover 6.

25 La longueur et l'inclinaison des parois d'appui 13 et 14 sont prévues pour que le cadre de support 10 se déplace longitudinalement au fond de la cuve 2 d'une distance au moins équivalente à la longueur d'une rampe de guidage 11, lors du déplacement du capot 6 entre une position terminale de fermeture et une position d'ouverture latérale de la cuve 2.The length and inclination of the support walls 13 and 14 are provided so that the support frame 10 moves longitudinally at the bottom of the vessel 2 by a distance at least equivalent to the length of a guide rail 11 during the displacement of the cover 6 between a closing end position and a lateral opening position of the vessel 2.

30 En configuration de fonctionnement, lorsque le capot 6 est en position terminale de fermeture de la cuve 2, le cadre de support 10 est positionné au fond de la cuve 2 de telle sorte que les ergots d'appui 12 du réceptacle 7 sont en appui au sommet des rampes de guidage 11 du cadre de support 10 (voir figure 5). L'élévation de la cartouche filtrante 8 dans la cuve 2 35 est alors maximale et le joint d'étanchéité 9 est comprimé de façon homogène et répartie uniformément contre le rebord inférieur du couvercle 4.In operating configuration, when the cover 6 is in the terminal closing position of the tank 2, the support frame 10 is positioned at the bottom of the tank 2 so that the support lugs 12 of the receptacle 7 are in abutment. at the top of the guide ramps 11 of the support frame 10 (see Figure 5). The elevation of the filter cartridge 8 in the tank 2 is then maximal and the seal 9 is homogeneously compressed and distributed uniformly against the lower rim of the cover 4.

2903917 5 Afin de maintenir un effort de compression constant du joint d'étanchéité 9, le sommet des rampes de guidage Il du cadre de support 10 comporte un méplat 11a avec des crans pour le maintien en position des ergots d'appui 12 du réceptacle 7.In order to maintain a constant compressive force of the seal 9, the top of the guide ramps 11 of the support frame 10 comprises a flat part 11a with notches for holding in position the support pins 12 of the receptacle 7 .

5 Le capot 6 est verrouillé en position terminale de fermeture au moyen d'attaches 17 de type connu en soi sur des parois latérales extérieures de la cuve 2. Lorsque le capot 6 est en position d'ouverture de la cuve 2, le cadre de support 10 est positionné au fond de la cuve 2 de telle sorte que les ergots 10 d'appui 12 du réceptacle 7 ne sont plus en appui sur les rampes 11 mais sur le cadre de support 10 même. L'élévation de la cartouche filtrante 8 dans la cuve 2 est alors minimale ; il s'agit d'une configuration de repos dans laquelle le joint d'étanchéité 9 n'est plus comprimé contre le rebord inférieur du couvercle 4. Le réceptacle 7 et la cartouche 8 peuvent alors être extraits du 15 boîtier 1 sans effort. Une extrémité du cadre de support 10 présente encore un cran de retenue 15 apte, en configuration de repos, à s'accrocher sur un téton de retenue 16 prévu sur une paroi latérale intérieure de la cuve 2 (voir figures 3 et 4), afin d'éviter que le cadre 10 soit malencontreusement entraîné hors de la 20 cuve 2 lors de l'extraction du réceptacle 7 pour, par exemple, remplacer la cartouche filtrante 8 usagée. Ainsi, un simple mouvement de translation latérale du capot 6 induit une translation longitudinale du cadre de support 10 dans le sens d'un chevauchement ou d'un effacement des rampes de guidage 11 du cadre 10 25 sous les ergots d'appui 12 du réceptacle 7, donc un mouvement de translation altitudinale du réceptacle 7 dans la cuve 2, c'est-à-dire une élévation ou un abaissement (par son propre poids) du réceptacle 7 et de la cartouche 8. Comme il va de soi, et comme il ressort de ce qui précède, l'invention ne se limite pas au seul exemple de réalisation de ce filtre 30 d'admission d'air qui a été décrit ci-dessus; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation et d'application respectant le même principe, quels que soient notamment les détails de forme du cadre de support de cartouche filtrante. L'invention englobe aussi la variante dans laquelle le réceptacle 7 est supprimé, et la cartouche filtrante 8 elle-même est pourvue sur 35 ses bords longitudinaux inférieurs des ergots 12 d'appui qui coopèrent avec les rampes de guidage 11 du cadre de support 10. Enfin, dans le même ordre 2903917 6 d'idées, ce filtre d'admission d'air est utilisable non seulement sur des moteurs à combustion interne d'automobiles, mais aussi sur des moteurs équipant d'autres types de véhicules ou moyens de locomotion fonctionnant avec des moteurs à combustion interne, encore dans des systèmes de climatisation. 5The cover 6 is locked in closing end position by means of fasteners 17 of known type per se on external lateral walls of the tank 2. When the cover 6 is in the open position of the tank 2, the frame support 10 is positioned at the bottom of the tank 2 so that the lugs 10 of support 12 of the receptacle 7 are no longer supported on the ramps 11 but on the support frame 10 itself. The elevation of the filter cartridge 8 in the tank 2 is then minimal; it is a rest configuration in which the seal 9 is no longer compressed against the lower rim of the cover 4. The receptacle 7 and the cartridge 8 can then be extracted from the casing 1 without effort. One end of the support frame 10 still has a retaining catch 15 adapted, in the rest configuration, to hook onto a retaining pin 16 provided on an inner side wall of the tank 2 (see FIGS. 3 and 4), in order to to avoid that the frame 10 is inadvertently driven out of the tank 2 during extraction of the receptacle 7 to, for example, replace the used filter cartridge 8. Thus, a simple lateral translational movement of the cover 6 induces a longitudinal translation of the support frame 10 in the direction of an overlap or an erasure of the guide ramps 11 of the frame 10 25 under the bearing pins 12 of the receptacle 7, therefore an altitudinal translation movement of the receptacle 7 in the tank 2, that is to say an elevation or a lowering (by its own weight) of the receptacle 7 and the cartridge 8. As it goes without saying, and as is apparent from the foregoing, the invention is not limited to the sole embodiment of this air intake filter which has been described above; it embraces, on the contrary, all variants of implementation and application respecting the same principle, regardless of the particular shape of the filter cartridge holder frame. The invention also encompasses the variant in which the receptacle 7 is omitted, and the filter cartridge 8 itself is provided on its lower longitudinal edges with the support lugs 12 which cooperate with the guide ramps 11 of the support frame 10 Finally, in the same order of ideas, this air intake filter is usable not only on internal combustion engines of automobiles, but also on engines equipping other types of vehicles or means of transport. locomotion operating with internal combustion engines, still in air conditioning systems. 5

Claims

1 - Air intake filter, in particular for an internal combustion engine, comprising a filter housing (1) consisting of a lower part (2) with an air intake duct (3) to be filtered, and an upper part (4) comprising a filtered air outlet duct (5), the casing (1) having a lateral opening adapted to receive an interchangeable filter cartridge (8) including a gasket (9) disposed on its periphery is able to seal with a flange of the filter housing (1), characterized in that a frame (10) for supporting the filter cartridge (8) is arranged at the bottom of the filter housing (1). ) and has on its longitudinal sides (10a) a plurality of elements protruding in height, symmetrically distributed and of the same orientation and inclination so as to form ramps (11) for guiding altitudinal translation of the cartridge (8), edges longitudinal sections (7a) of the cartridge (8), or a receptacle (7) thereof, provided with lugs (12) bearing on the guide rails (11) of the support frame (10) and of height at least equivalent to the latter, and in that means (6, 18, 13, 14) for displacing the support frame (10), in longitudinal translation on the bottom of the filter housing (1), are provided between - a compression configuration of the seal (9) in which the bearing lugs (12) of the cartridge (8) or its receptacle (7) bear against the top of the guide rails (11) of the support frame (10), and - a configuration resting in which the support pins (12) of the cartridge (8) or its receptacle (7) bear against the support frame (10) itself.

2 - air intake filter according to claim 1, characterized in that a cover (6) for closing the lateral opening of the filter housing (1) comprises end arms (18) provided for gripping the ends of the support frame (10) by means of parallel inner walls (13) intended to bear against complementary walls (14) present at the ends of the support frame (10), said support walls (13, 14) being inclined such that a closing or opening movement of the filter housing (1) by said hood (6) is accompanied by a longitudinal displacement of the support frame (10) towards the configuration, respectively, compression or rest.

3 - Air intake filter according to claim 1 or 2, characterized in that the top of the guide rails (11) of the support frame (10) comprises a flattened portion (11a), preferably with notches for the maintaining in position the support pins (12) of the cartridge (8) or its receptacle (7).

4 - Air intake filter according to one of claims 1 to 3, characterized in that one end of the support frame (10) has a notch 10 retaining (15) able, in rest configuration, to hook onto a retaining pin (16) provided on an inner side wall of the filter housing (1).